مشاهده ذراتی كه بین ماده و پادماده تغییر می كنند!

مشاهده ذراتی كه بین ماده و پادماده تغییر می كنند!

گردو دانلود: فیزیکدانان ذراتی را کشف کرده اند که بین ماده و پادماده تغییر وضعیت می دهند که این مشاهده می تواند به کشف رمز و راز مسئله ˮعدم تقارن ماده-پادمادهˮ کمک نماید.


به گزارش گردو دانلود به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، گروهی به سرپرستی فیزیکدانان دانشگاه "آکسفورد" داده های برخورد دهنده بزرگ هادرونی(LHC) را تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که یک ذره زیر اتمی می تواند بین حالت ماده و پادماده تغییر کند.
پادماده(Antimatter) مشابه با ماده که از ذراتی به نام "ذره" تشکیل شده، از ذراتی موسوم به "پادذره" تشکیل شده است که با ذرات معمولی فرق دارند. در پادماده یا ضد ماده بار هسته منفی و بار ذرات مداری مثبت است که معکوس ماده است. بعنوان مثال ذره ای به نام "پوزیترون" وجود دارد که تمام خاصیت هایش به جز بار الکتریکی، مشابه الکترون است. پوزیترون حامل بار مثبت است در صورتیکه بار الکترون منفی است. البته نباید پوزیترون را با ذره حامله مثبت دیگر، یعنی پروتون اشتباه گرفت. پروتون تقریباً ۲۰۰۰ بار سنگین تر از الکترون است. بعلاوه پروتون دارای زیر ساختارهایی به نام کوارک است. از جانب دیگر، پوزیترون هم جرم الکترون است و تا آنجا که می دانیم پوزیترون و الکترون هیچ کدام دارای زیر ساختار نیستند. فیزیکدانان ذرات، پوزیترون را پادماده ی الکترون می دانند.
در برخورد پرانرژی قسمتی از انرژی جنبشی به ماده تبدیل می شود و می توان با انتخاب مناسب ذرات برخورد کننده، پادذره ها را تولید کرد.
در نخستین کشف جهانی مشخص شد که "مزون افسون"(charm meson) که یک ذره زیر اتمی تولید شده از "کوارک افسون" و یک پادکوارک است، می تواند بعنوان مخلوطی از ذرات در حالت های ماده و پادماده حرکت نماید، در صورتیکه بطور خودجوش بین این دو حالت تغییر وضعیت می یابد.
"کوارک افسون" که از نظر سنگینی در میان انواع کوارک ها سومین است، نوعی ذره بنیادی است. کوارک افسون را می توان درون هادرون ها یافت که ذرات زیراتمی متشکل از کوارک هستند.
حالا این کشف جدید به لطف اندازه گیری های تعجب آور برخورد دهنده بزرگ هادرونی "سرن"(CERN) انجام شده است و دو حالت ماده و پادماده با اختلاف جرم خیلی کم فقط 0.00000000000000000000000000000000000001 گرمی متمایز شدند.(صفر ممیز 37 صفر پیش از 1)
فیزیکدانان دانشگاه "آکسفورد" برای تحقیقات خود تصمیم گرفتند روی مزون های افسون که مسافت بیشتری را پیموده و آنهایی که زودتر پراکنده می شوند، تحقیق کنند. مزون های افسون در هنگام برخوردهای پروتون با پروتون در برخورد دهنده بزرگ هادرونی تولید می شوند و پیش از زوال یا تبدیل به ذرات دیگر معمولاً چند میلی متر حرکت می کنند.
فیزیکدانان طی این تحقیقات، تفاوت های جزئی در جرم را تشخیص دادند که تصمیم گرفتند دریابند که یک مزون افسون بعنوان یک مزون ضدافسون به زندگی خود خاتمه می دهد یا خیر.
دکتر "مارک ویلیامز" از دانشگاه "ادینبرو" یکی از دانشمندان درگیر در این تحقیق است که توضیح می دهد: اندازه گیری های ظریف مانند این می تواند چیزهای بزرگی در مورد جهان به شما بگوید که انتظار آنرا نداشتید.
این کشف بر طبق اندازه گیری های ظریف، نتایج بالقوه زیادی دارد. مدل استاندارد فیزیک ذرات بیان می کند که انفجار بزرگ باید مقادیر مساوی از ماده و پادماده ساخته باشد. این مساله از لحاظ نظریه به این معنا است که هر دو حالت باید با هم برخورد کرده و یکدیگر را خنثی یا نابود کرده باشند. در عوض، امروزه در یک راز علمی معروف به "عدم تقارن ماده-پادماده"، ماده بر پادماده غلبه دارد.
با مطالعه بیشتر نوسانات مشاهده شده بین دو حالت ماده، فیزیکدانان در سطح جهان می توانند تعیین کنند که آیا آنها تحت تأثیر ذرات ناشناخته ای هستند که توسط مدل استاندارد پیش بینی نشده اند یا نه.
با برنامه ریزی برای ساخت جانشین برخورد دهنده بزرگ هادرونی "سرن" موسوم به "برخورد دهنده دوار آینده"(FCC) و حتی صحبت در مورد استقرار یک برخورد دهنده هادرونی روی ماه در آینده، تجزیه و تحلیل دقیق تری روی این کشف "مزون افسون" صورت خواهد گرفت و منجر به یک تصویر دقیق تر از دلیل شکلی که جهان به خود گرفته و ما امروز قسمتی از آن هستیم، خواهد شد.
این یافته ها با ذکر جزییات در سرور پیش چاپ پایگاه arXiv ارائه شده است.




منبع:

1400/03/23
10:17:09
5.0 / 5
220
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۷ بعلاوه ۳